Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie funktioniert der Magnetsinn von Tieren?

07.06.2018

Auf ihren oft mehrere tausend Kilometer langen Flügen navigieren Zugvögel erstaunlich präzise. Sie orientieren sich dabei am Sonnenstand, an den Sternen und am Erdmagnetfeld. Wie Vögel und andere Tiere das Magnetfeld eigentlich wahrnehmen und wie sie die entsprechenden Informationen im Gehirn verarbeiten, beschreibt Prof. Dr. Henrik Mouritsen von der Universität Oldenburg in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Nature“. Der Neurobiologie, der dieses Thema seit mehr als 15 Jahren erforscht, fasst in seiner Übersichtsarbeit den Stand der Forschung zu Wanderungen im Tierreich und das Wissen über den Magnetsinn zusammen.

Auch ohne Hilfe von erfahrenen Begleitern finden junge Singvögel wie Rotkehlchen den Weg in ihre Winterquartiere. Küstenseeschwalben brüten in der Arktis und fliegen bis in die Südpolarregion, um dort zu überwintern. Diese langen Wanderungen lassen sich laut Mouritsen in drei Phasen einteilen: die Langstrecken-Phase, die Phase der groben Zielsuche und die Phase, in der die Tiere ihr Ziel genau anpeilen.


Untersuchungen an Rotkehlchen haben dazu beigetragen, dass Wissenschaftler den Magnetsinn immer besser verstehen.

Foto: Henrik Mouritsen/Universität Oldenburg


Der Oldenburger Neurobiologe Prof. Dr. Henrik Mouritsen erforscht den Magnetsinn von Vögeln seit über 15 Jahren.

Foto: Universität Oldenburg

Dabei nutzen verschiedene Gruppen von Tieren wie Schmetterlinge, Fische, Amphibien oder Vögel in den drei Phasen unterschiedliche Kombinationen von Sinneseindrücken, um die Aufgabe zu meistern. Für Singvögel, die nachts ziehen, sind beispielsweise in der Langstrecken-Phase vor allem Himmelskörper und das Magnetfeld wichtige Navigationshilfen.

Während der Zielsuche verlassen sie sich auf erlernte Karten, die sie sich durch verschiedene Sinneseindrücke angeeignet haben. In der letzten Phase finden sie beispielsweise ihr Nest mit Hilfe von besonderen Landmarken.

„Da diese Singvögel alleine ziehen, verlassen sie sich bei ihrer ersten Wanderung auf ihre ererbte innere Uhr und ihren ererbten inneren Kompass“, erläutert Mouritsen. „Sie wissen, wie weit sie in eine bestimmte Richtung fliegen müssen, etwa nach Afrika.“ Allerdings kämen etwa 70 Prozent der jungen Vögel nicht zurück. Sobald sie aber die Route einmal geflogen sind, haben sie eine innere Karte erlernt, der sie wieder folgen können. „Dann finden sie ihr Ziel mit einer Präzision von wenigen Zentimetern“, sagt Mouritsen.

In den vergangenen zwei Jahrzehnten habe die Forschung über den Magnetsinn von Vögeln große Fortschritte gemacht, betont der Neurobiologe. So hat seine Arbeitsgruppe zusammen mit verschiedenen internationalen Wissenschaftlern unter anderem wichtige Hinweise darauf gefunden, wie das Vogelauge mit Hilfe von Licht das Erdmagnetfeld wahrnehmen kann. Diesen sogenannten Radikal-Paar-Mechanismus untersuchen die Wissenschaftler seit einigen Jahren auf quantenmechanischer Ebene.

„Wenn unsere Annahmen richtig sind – und das halte ich für sehr wahrscheinlich – dann könnten die Ergebnisse unser Verständnis von biologischen Sinnessystemen fundamental ändern“, sagt Mouritsen. Denn die quantenchemischen Untersuchungen deuten darauf hin, dass der Magnetsinn von Vögeln bis zu eine Million Mal empfindlicher ist als das, was Forscher bisher als Grenze für biologische Sinne angenommen haben.

Um künftig noch besser zu verstehen, wie Tiere und insbesondere Vögel ihre erstaunliche Navigationsleistung erreichen, seien multidisziplinäre Ansätze besonders wichtig, betont Mouritsen. Diese müssten etwa Erkenntnisse aus der Quantenmechanik, Neurobiologie oder Genetik mit Studien zur Sinneswahrnehmung und zum Verhalten in freier Wildbahn kombinieren.

H. Mouritsen (2018). Long-distance navigation and magnetoreception in migratory animals. Nature 558, 50–59.

Weitere Informationen:

http://uol.de/magnetsinn
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0176-1
http://uol.de/ibu/neurosensorik

Dr. Corinna Dahm-Brey | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Arktis Genetik Magnetfeld Magnetsinn Neurobiologie Quantenmechanik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht In Form bleiben
16.08.2018 | Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik

nachricht Intelligente Fluoreszenzfarbstoffe
16.08.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Schatzkammer Datenbank: Digitalisierte Schwingfestigkeitskennwerte sparen Entwicklungszeit

16.08.2018 | Informationstechnologie

Interaktive Software erleichtert Design komplexer Gussformen

16.08.2018 | Informationstechnologie

Fraunhofer HHI entwickelt Quantenkommunikation für jedermann im EU-Projekt UNIQORN

16.08.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics